陳學婧
（能源情報研究中心）
新能源滲透率持續(xù)提升、電網(wǎng)峰谷差不斷拉大、源荷雙向響應頻繁……我國電力系統(tǒng)運行復雜程度日益增大，系統(tǒng)運行波動性和不確定性大幅提高，對靈活性資源的需求從未如此迫切。
截至 2019 年年底，我國風電、光伏發(fā)電裝機容量分別達到 2.1億 、2.04億千瓦，年發(fā)電量分別為4057億、2243億千瓦時。有數(shù)據(jù)顯示，2020年新能源日最大功率波動超過1億千瓦。
基于我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和的愿景，能源低碳轉(zhuǎn)型加速，電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電量占比將進一步提高，但受制于我國電力系統(tǒng)靈活性欠缺、電網(wǎng)調(diào)度運行較為僵化，新能源難以高效消納。從電源側看，我國抽水蓄能、燃氣等靈活調(diào)節(jié)電源比重僅為6%，且空間分布不均，西北地區(qū)靈活電源占比僅為0.9%。而德國、西班牙、美國靈活調(diào)節(jié)電源比重分別為17.5%、34.3%、48.7%。
學者指出，未來電力資源時空均衡配置的空間尺度更大、時間尺度更小，高比例風電、光伏的隨機變化特性將給電力系統(tǒng)運行帶來前所未有的挑戰(zhàn)，亟待構建基于靈活性的規(guī)劃和運行技術體系，增強系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
“靈活性，電力系統(tǒng)的新主張。”
“十四五”電力實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，全系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力增強、系統(tǒng)效率提升應是重要評價指標。電力系統(tǒng)運行靈活性涉及時間尺度、供需平衡、成本約束等多個方面，優(yōu)化配置靈活性資源，滿足系統(tǒng)在不同時空尺度下對靈活性的多樣化需求，亟待構建靈活性指標體系、完善市場機制、強化新技術融合應用。
一要量化系統(tǒng)靈活性需求，求解靈活性平衡。
靈活性平衡求解，即面向不同需求，協(xié)調(diào)不同時間、空間、物理和價值屬性的靈活性資源與手段，實現(xiàn)電力系統(tǒng)目標。
基于新能源裝機及負荷演化、電力系統(tǒng)運行約束條件等，測算不同時間尺度的靈活性資源需求。充分考慮靈活性資源具有的多時空特性、狀態(tài)相依性、雙向轉(zhuǎn)化性等特性，研究構建多時間/空間尺度的靈活性量化指標體系，從經(jīng)濟、環(huán)境維度考量各類靈活性資源的邊際效益，科學規(guī)劃靈活性資源，優(yōu)化調(diào)度各種靈活性資源，以最小化系統(tǒng)成本實現(xiàn)靈活性平衡。
二要系統(tǒng)挖潛靈活性資源，讓市場充分體現(xiàn)靈活性價值。
至2019年年底，我國煤電靈活性改造完成5775萬千瓦、氣電裝機容量9022萬千瓦、抽水蓄能裝機容量3029萬千瓦，主要靈活性電源建設進度較“十三五”電力工業(yè)發(fā)展主要目標仍有差距。市場機制激勵不足是靈活性資源建設緩慢的重要原因，如，煤電靈活性改造調(diào)峰補償電價差異較大，抽水蓄能電站缺乏明確的經(jīng)濟效益量化指標，氣電電價中調(diào)峰、環(huán)保價值未充分體現(xiàn)等。
挖潛源-網(wǎng)-荷-儲全環(huán)節(jié)靈活性資源，亟待完善市場機制提升資源配置效率。應加快推進電力市場建設，探索通過彈性電價機制釋放系統(tǒng)靈活性，研究利用市場機制支持儲能等靈活調(diào)節(jié)電源發(fā)展的政策，充分反映調(diào)節(jié)電源的容量價值。
三要強化新技術融合應用，拓展靈活性資源效能。
強化新技術融合應用，通過智能電網(wǎng)、智能設備、信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)各種靈活性資源優(yōu)化整合，使各類靈活性資源得以協(xié)同拓展，跨越傳統(tǒng)環(huán)節(jié)劃分，達到貫通式的高效利用。
推進能源互聯(lián)網(wǎng)、智能微電網(wǎng)、虛擬電廠等技術應用，優(yōu)化源-網(wǎng)-荷-儲協(xié)調(diào)調(diào)度控制，以技術進步和規(guī)模化應用促進電力系統(tǒng)與信息技術融合；應用電網(wǎng)柔性技術，提升電網(wǎng)柔性控制能力，促進電力系統(tǒng)功率快速、靈活調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；加強材料跨學科應用，加大儲能、太陽能等相關材料技術攻關，研發(fā)新材料、新技術降低靈活性資源成本。
增強靈活性，提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，是實現(xiàn)電力低碳轉(zhuǎn)型的必然要求。直面靈活性約束，尋求最優(yōu)解，亟待多元協(xié)同、系統(tǒng)發(fā)力。
原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2020年10月16日第40期
